¿Por qué la oxidación y la reducción siempre ocurren juntas?

Supongo que estás hablando de reacciones REDOX, en las que hay una transferencia simultánea de electrones de una especie química a otra.

La oxidación es la pérdida de electrones y la reducción es la ganancia de electrones. En las reacciones REDOX, un reactivo pierde electrones (oxidación) al otro (reducción). Cada paso se denomina media reacción, ya que la reacción general de REDOX es una combinación de las dos medias reacciones; por ejemplo

2Fe -> 2Fe + 2 + 4e- (oxidación)

O2 + 4e- —-> 2O-2 (Reducción)

2Fe + O2 —-> 2 FeO (reacción general)

Este ejemplo particular también ejemplifica la otra definición de oxidación, que es ganancia de oxígeno.

Una tercera definición de oxidación es la pérdida de hidrógeno, que se aplica particularmente a la química orgánica. Por ejemplo, la oxidación de metanol a formaldehído;

CH3OH (l) —–> CH2O (l) + H2 (g)

Por supuesto, la reducción también se puede definir como una pérdida de oxígeno, como en la reducción de mineral de hematita a metal de hierro a alta temperatura usando carbono;

2 Fe2O3 + 3C -> 4Fe + 3CO2

o la ganancia de hidrógeno. Por ejemplo, en la reducción de acetona a alcohol isopropílico usando hidruro de litio y aluminio en presencia de un ácido;

4 CH3COCH3 + LiAlH4 + 4H + -> 4 CH3CHOHCH3 + Al + 3 + Li +

Las reacciones redox se componen de dos partes, una mitad reducida y una mitad oxidada, que siempre ocurren juntas.

La mitad reducida gana electrones y el número de oxidación disminuye, mientras que la mitad oxidada pierde electrones y el número de oxidación aumenta.

Esto sucede porque para que tenga lugar la oxidación, los electrones perdidos por la sustancia que se oxida deben ser aceptados por átomos o iones de otra sustancia.
Además, para que se produzca la reducción, los electrones ganados por la sustancia que se está reduciendo deben transferirse de los átomos de iones de otra sustancia.
Por lo tanto, la oxidación y la reducción son procesos complementarios: es decir, que la oxidación no puede ocurrir sin reducción y sin visado.

Una analogía simple para abordar esta pregunta es preguntar: ¿por qué la compra y la venta siempre ocurren juntas? Esto se debe a que para que un comprador compre un artículo, debe estar disponible para la venta por un vendedor.

Del mismo modo, con la oxidación y la reducción (o reacciones redox), se produce este escenario de compra y venta, toma y toma.

En términos de transferencia de electrones, la oxidación se define como la pérdida de electrones por un átomo, mientras que la reducción es la ganancia de electrones por un átomo. Entonces, cuando un átomo pierde electrones (o se oxida), con frecuencia otro átomo recoge (gana) simultáneamente el (los) electrón (es) perdido / liberado y se dice que se reduce.

Podemos ver el átomo oxidado como el vendedor y el átomo reducido como el comprador. En el caso de oxidación y reducción, el átomo oxidado es el vendedor y el átomo reducido es el comprador.